Aspiratorul cu principiul Venturi: cum funcționează, limitele sale și când să-l alegeți

Un montator de carton pierde vid în mijlocul unui ciclu și linia se blochează. Echipa de întreținere trage pompa de vid și găsește palete uzate, o peliculă de ceață de ulei pe podea și un ciclu de funcționare care necesită de fapt aspirație pentru aproximativ 1,5 secunde din fiecare 6. Acest model, aspirație intermitentă cu un timp scurt de reținere și un nivel moderat de vid, este exact locul în care se află principiul venturi.

Iată răspunsul scurt. Pentru aspirația intermitentă, descentralizată, care nu trebuie să meargă niciodată mai mult de aproximativ -60 kPa, un generator de vid Venturi este în mod normal alegerea mai simplă, mai curată și mai durabilă. Pentru vid menținut continuu timp de minute, pentru niveluri sub -80 kPa sau pentru un colector central care alimentează multe stații, o sursă mecanică de vid, cum ar fi o pompă rotativă cu palete sau o unitate de vid Roots, va costa, de obicei, mai puțin pentru a deține peste zece ani. Restul acestui articol arată de unde provin acele linii de despărțire și cum să le testați cu numere reale înainte de a comanda.

Principiul Venturi în termeni simpli de inginerie

Forțați un fluid printr-un canal care se îngustează și aceeași masă trebuie să treacă o secțiune transversală mai mică în fiecare secundă. Viteza crește, presiunea statică scade. Aceasta este relația lui Bernoulli în forma sa de lucru, iar în interiorul unui generator de vid este întregul produs: zona de joasă presiune de la gât este cea care trage aerul prin portul lateral.

Aerul comprimat intră în duză la, să zicem, 0,5 MPa, aproximativ 5 bar. Duza convertește acea presiune în viteză, iar debitul se sufocă la gât, motiv pentru care aspirația încetează să se îmbunătățească odată ce presiunea de alimentare trece de un anumit punct. Două dimensiuni decid performanța pe care o obțineți: diametrul duzei, care stabilește consumul de aer și debitul de aspirație disponibil, și profilul difuzorului, care stabilește vidul maxim pe care îl poate suporta unitatea.

Cifre tipice pentru un ejector bine realizat pe aer de 5 bar: o unitate cu o singură treaptă atinge aproximativ -40 până la -60 kPa, în timp ce o unitate cu mai multe trepte cu două sau trei duze în serie ajunge la aproximativ -80 până la -90 kPa. Sub -90 kPa principiul venturi încetează să mai fie practic, deoarece diferența de presiune rămâne prea mică pentru a genera un debit util de aspirație.

Vacuum Venturi și vid mecanic: o comparație directă

Cele mai multe greșeli de selecție provin din compararea prețului de achiziție al unui ejector cu prețul de achiziție al unei pompe și oprirea acolo. Comparația utilă stabilește ciclul de utilizare în raport cu costul total, iar tabelul de mai jos este versiunea pe care o folosim atunci când un client întreabă dacă un generator venturi este suficient.

Citiți tabelul într-o singură direcție: ejectorul câștigă în ceea ce privește timpul de răspuns, piesele în mișcare și toleranța la gaz murdar sau umed, în timp ce mașinile mecanice câștigă la funcționare continuă și costul energiei pe unitatea de vid.

Unde își câștigă locul generatoarele de vid Venturi

• Manipulare intermitentă. Capete de ridicare și plasare, montatoare de carton, deschizători de pungi și aplicatoare de etichete care au nevoie de vid pentru o fracțiune din fiecare ciclu.
• Instalare descentralizată. Generatorul se montează la ventuză, astfel încât nu există o linie lungă de vid care să curgă și nicio scădere de presiune pentru a compensa.
• Gaz umed, praf sau corosiv. Cu un material adecvat pentru caroserie, nu există palete sau lagăre pe calea gazului de uzat.
• Zone periculoase. Aerul comprimat face treaba, astfel încât niciun motor electric sau aparat de comutare nu se află în punctul de aspirație.
• Ciclism rapid, repetat. Răspunsul este măsurat în milisecunde, ceea ce se potrivește liniilor de indexare de mare viteză.

Profilul de întreținere urmează din aceeași listă: un filtru, un amortizor de zgomot și ocazional o duză sunt singurele elemente de uzură, iar schimbarea duzei durează câteva minute.

Unde este scurtă principiul Venturi și cât costă

Aerul comprimat este cea mai scumpă utilitate din majoritatea instalațiilor. Producerea unui metru cub de aer comprimat la 7 bar consumă în mod obișnuit aproximativ 0,1 kWh de energie electrică înainte de pierderile de distribuție, iar un ejector transformă doar o parte modestă din acea energie pneumatică în lucru util în vid. Un generator care furnizează 300 Nl/min de debit de aspirație poate atrage 200 până la 400 Nl/min de aer comprimat pentru fiecare secundă în care este alimentat.

Datoria continuă este a doua capcană. Un ejector care funcționează 100% din timp plătește aer comprimat în fiecare secundă, în timp ce o pompă mecanică cu capacitate de aspirație egală funcționează cu un motor care este mult mai ieftin pe oră de funcționare. Peste aproximativ 50% taxă, comparația de energie se inversează de obicei în decurs de un an sau doi.

Vidul final este a treia limită, iar zgomotul este a patra. Ejectoarele se află de obicei la 70 până la 90 dB(A) la un metru și au nevoie de un amortizor dimensionat corespunzător, mai degrabă decât de un dop cu o gaură, deoarece amortizoarele care adaugă contra-presiune fură în liniște fluxul de aspirație.

Verificări de dimensionare și acceptare înainte de a comanda

1. Fixați aspiratorul țintă la cupă, nu la generator. Minus 50 kPa la port poate deveni -30 kPa la piesa de prelucrat prin scurgeri și pierderi de furtun.
2. Indicați volumul de evacuat și timpul acordat. Mișcarea 0,5 L la -60 kPa în 200 ms este un produs diferit de mutarea a 20 L la -40 kPa în 5 secunde.
3. Precizați presiunea de alimentare în cel mai rău caz. Cifrele de aspirație din catalog sunt luate de obicei la 6 bari, iar un antet care coboară până la 4,5 bari în timpul schimbării turei oferă mult mai puțin.
4. Bugetul pentru scurgere. O piesă de prelucrat poroasă sau neuniformă poate scurge mai mult aer decât a fost dimensionat vreodată ejectorul pentru a manipula.
5. Păstrați furtunurile de aer scurte și grase. Un furtun de 10 mm la 10 m lungime poate costa mai multă presiune de alimentare decât recuperează duza.

Acceptarea trebuie măsurată, nu presupusă. Porniți mașina la cea mai mică presiune normală de alimentare, măsurați vidul cu un manometru calibrat la cană și cronometrați ciclul cu un contor PLC. Măsurați zgomotul și la un metru, deoarece afirmația „liniștită” a unui furnizor înseamnă puțin fără un număr atașat.

Dacă decizia finală trece la o sursă mecanică de vid, controlul zgomotului devine de obicei un articol separat, deoarece o mașină cu lobi rotativi într-o cameră deschisă a fabricii nu este un vecin liniștit. Alegerea carcasei este mult mai ușoară atunci când este planificată împreună cu mașina, mai degrabă decât după prima reclamație din tura de noapte.

Carcasa de sunet pentru suflanta radacini Există multe legi astăzi care urmăresc să reglementeze zgomotul produs de liniile de produse industriale. Mai mult decât atât, mulți lucrători au intentat procese pretinzând leziuni auzului din cauza... Vizualizare produs →

Când ciclul de funcționare necesită o sursă mecanică de vid

Unele sarcini pur și simplu nu se potrivesc cu aerul comprimat. Un colector central care alimentează douăzeci de stații, un proces care menține vidul pentru minute, o linie de transport cu vid sau o mașină de hârtie care are nevoie de vid stabil pe o tură întreagă, toate au nevoie de o mașină rotativă care produce vid atâta timp cât motorul se rotește.

Unitățile de aspirare pentru rădăcini sunt alegerea obișnuită pe partea uscată a intervalului respectiv. Doi lobi contrarotativi, sincronizați prin angrenaje de sincronizare, mișcă gazul fără a se atinge unul de celălalt și fără ulei pe calea gazului, ceea ce se potrivește aerului de proces încărcat cu vapori atâta timp cât admisia este filtrată. Același design este etapa standard de amplificare atunci când un proces are nevoie de un vid mai profund decât poate atinge o singură mașină.

Pompa de vid Roots Debit: 0,6 ~ 713,8 m³ / min Vizualizare produs →

Cum se compară o pompă de vid Roots cu o pompă rotativă cu palete sub sarcini reale de producție este o întrebare la care răspundem des; versiunea scurtă este că unitatea cu palete atinge un vid mai profund de la sine, în timp ce unitatea Roots gestionează un debit mai mare și mai multă umiditate fără un program de schimbare a uleiului.

Abordări în două etape pe ambele părți ale gardului

Montarea nu este exclusivă pentru mașinile mecanice. Un ejector în două trepte plasează o a doua duză în aval de prima și folosește presiunea intermediară pentru a adăuga mai mult impuls debitului, așa cum o unitate compactă ajunge la -80 kPa, unde o singură treaptă se blochează în jurul valorii de -55 kPa. Compartimentul este aproximativ dublu față de consumul de aer comprimat pentru același debit de aspirație, deci se plătește numai atunci când este necesar cu adevărat un nivel mai adânc.

Montarea mecanică funcționează pe același principiu. Două trepte cu lobi rotativi în serie ating un raport de presiune mai mare decât o pereche de rotoare, motiv pentru care unitățile cu două trepte apar oriunde o singură treaptă ar fi împinsă la limitele sale termice: presiune diferențială mai mare pentru aceeași amprentă și o cifră de putere specifică mai bună la punctul de lucru.

Suflantă Roots Series în două trepte Debit: 0,6 ~ 120 m³/min Vizualizare produs →

Decideți cu trei numere și un singur calcul: nivelul de vid de care aveți nevoie efectiv la piesa de prelucrat, volumul pe care trebuie să îl evacuați și fracțiunea ciclului în care este menținută vidul. Puncte intermitente și superficiale spre principiul venturi; puncte continue și adânci către o mașină rotativă; iar mijlocul intervalului este locul în care o comparație a ciclului de funcționare a costului aerului comprimat față de costul energiei electrice stabilește argumentul.

Indiferent de partea pe care se încadrează aplicația dvs., hardware-ul trebuie să se potrivească cu mediul, mediul și schema de control, mai degrabă decât cu o cifră a fluxului de catalog. În cazul în care o mașină cu lobi rotativi uscat este răspunsul, este bine să verificați selecția față de experiența de service la aceeași sarcină înainte de plasarea comenzii. Contextul nostru de producție acoperă mașini cu doi lobi pentru tratarea apei, transport pneumatic și serviciu în vid, împreună cu amortizoarele, dulapurile de comandă și kiturile de răcire care transformă o mașină într-o instalație de lucru.